考點(diǎn)25投影與視圖 考點(diǎn)總結(jié)一、投影一般地,用光線照射物體,在某個(gè)平面 (地面、墻壁等) 上得到的影子叫做物體的投影。照射光線叫做投影線,投影所在的平面叫做投影面。平行投影概念:由平行光線形成的投影叫做平行投影。特征:1.等高的物體垂直地面放置時(shí),如圖1所示,在太陽(yáng)光下,它們的影子一樣長(zhǎng).
2.等長(zhǎng)的物體平行于地面放置時(shí),如圖2所示,它們?cè)谔?yáng)光下的影子一樣長(zhǎng),且影長(zhǎng)等于物體本身的長(zhǎng)度.
平行投影變化規(guī)律:1.在不同時(shí)刻,同一物體的影子的方向和大小可能不同.不同時(shí)刻,物體在太陽(yáng)光下的影子的大小在變,方向也在改變,就北半球而言,從早晨到傍晚,物體影子的指向是:西→西北→北→東北→東,影長(zhǎng)也是由長(zhǎng)變短再變長(zhǎng).2.在同一時(shí)刻,不同物體的物高與影長(zhǎng)成正比例. 即:.
利用上面的關(guān)系式可以計(jì)算高大物體的高度,比如旗桿的高度等.
注意:利用影長(zhǎng)計(jì)算物高時(shí),要注意的是測(cè)量?jī)晌矬w在同一時(shí)刻的影長(zhǎng).中心投影概念:由同一點(diǎn) (點(diǎn)光源) 發(fā)出的光線形成的投影叫做中心投影。
特征:1.等高的物體垂直地面放置時(shí),如圖1所示,在燈光下,離點(diǎn)光源近的物體它的影子短,離點(diǎn)光源遠(yuǎn)的物體它的影子長(zhǎng).
             
2等長(zhǎng)的物體平行于地面放置時(shí),如圖2所示.一般情況下,離點(diǎn)光源越近,影子越長(zhǎng);離點(diǎn)光源越遠(yuǎn),影子越短,但不會(huì)比物體本身的長(zhǎng)度還短.
考查題型(求點(diǎn)光源的位置)點(diǎn)光源、物體邊緣上的點(diǎn)以及它在影子上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)在同一條直線上,根據(jù)其中兩個(gè)點(diǎn),就可以求出第三個(gè)點(diǎn)的位置.中心投影與平行投影的區(qū)別與聯(lián)系:正投影正投影的定義:如圖所示,圖(1)中的投影線集中于一點(diǎn),形成中心投影;圖(2)(3)中,投影線互相平行,形成平行投影;圖(2)中,投影線斜著照射投影面;圖(3)中投影線垂直照射投影面(即投影線正對(duì)著投影面),我們也稱這種情形為投影線垂直于投影面.像圖(3)這樣,投影線垂直于投影面產(chǎn)生的投影叫做正投影.
1.線段的正投影分為三種情況.如圖所示.
                    線段AB平行于投影面P時(shí),它的正投影是線段A1B1,與線段AB的長(zhǎng)相等;、       線段AB傾斜于投影面P時(shí),它的正投影是線段A2B2,長(zhǎng)小于線段AB的長(zhǎng);       線段AB垂直于投影面P時(shí),它的正投影是一個(gè)點(diǎn).2.平面圖形正投影也分三種情況,如圖所示.
            
①當(dāng)平面圖形平行于投影面Q時(shí),它的正投影與這個(gè)平面圖形的形狀、大小完全相同,即正投影與這個(gè)平面圖形全等;②當(dāng)平面圖形傾斜于投影面Q時(shí),平面圖形的正投影與這個(gè)平面圖形的形狀、大小發(fā)生變化,即會(huì)縮小,是類似圖形但不一定相似.
③當(dāng)平面圖形垂直于投影面Q時(shí),它的正投影是直線或直線的一部分.3.立體圖形的正投影.
  物體的正投影的形狀、大小與物體相對(duì)于投影面的位置有關(guān),立體圖形的正投影與平行于投影面且過(guò)立體圖形的最大截面全等.
  二、三視圖三視圖的概念:視圖概念:從某一角度觀察一個(gè)物體時(shí),所看到的圖象叫做物體的一個(gè)視圖.
正面、水平面和側(cè)面概念:用三個(gè)互相垂直的平面作為投影面,其中正對(duì)我們的面叫做正面,正面下面的面叫做水平面,右邊的面叫做側(cè)面.
三視圖概念:一個(gè)物體在三個(gè)投影面內(nèi)同時(shí)進(jìn)行正投影,在正面內(nèi)得到的由前向后觀察物體的視圖,叫做主視圖;在水平面內(nèi)得到的由上向下觀察物體的視圖,叫做俯視圖;在側(cè)面內(nèi)得到的由左向右觀察物體的視圖,叫做左視圖.主視圖、左視圖、俯視圖叫做物體的三視圖.
三視圖之間的關(guān)系1.位置關(guān)系:三視圖的位置是有規(guī)定的,主視圖要在左邊,它的下方應(yīng)是俯視圖,左視圖在其右邊,如圖(1)所示.
             
2.大小關(guān)系:三視圖之間的大小是相互聯(lián)系的,遵循主視圖與俯視圖的長(zhǎng)對(duì)正,主視圖與左視圖的高平齊,左視圖與俯視圖的寬相等的原則.如圖(2)所示.畫(huà)幾何體三視圖的基本方法:
畫(huà)一個(gè)幾何體的三視圖時(shí),要從三個(gè)方面觀察幾何體,具體畫(huà)法如下:
1.確定主視圖的位置,畫(huà)出主視圖;
2.在主視圖的正下方畫(huà)出俯視圖,注意與主視圖“長(zhǎng)對(duì)正”;
3.在主視圖的正右方畫(huà)出左視圖,注意與主視圖“高平齊”,與俯視圖“寬相等”.
注意:幾何體上被其他部分遮擋而看不見(jiàn)的部分的輪廓線應(yīng)畫(huà)成虛線.由三視圖想象幾何體的形狀
  由三視圖想象幾何體的形狀,首先應(yīng)分別根據(jù)主視圖、俯視圖和左視圖想象主體圖的前面、上面和左側(cè)面,然后綜合起來(lái)考慮整體圖形.
利用三視圖計(jì)算幾何體面積利用三視圖先想象出實(shí)物形狀,再進(jìn)一步畫(huà)出展開(kāi)圖,然后計(jì)算面積。真題演練 一、單選題1.如圖,是某幾何體的三視圖,則該幾何體是(    A.長(zhǎng)方體 B.正方體C.三棱柱 D.圓柱【答案】A【分析】該幾何體的主視圖為正方形,俯視圖與左視圖均為矩形,易得出該幾何體的形狀.【詳解】解:該幾何體的主視圖為正方形,左視圖為矩形,俯視圖是一個(gè)矩形,則可得出該幾何體是長(zhǎng)方體.故選:A2.下列幾何體的主視圖和俯視圖完全相同的是(   A. B. C. D.【答案】D【分析】主視圖、俯視圖是分別從物體正面、上面看,所得到的圖形.【詳解】解:A、圓柱主視圖是矩形,俯視圖是圓,故A選項(xiàng)不合題意;B、圓錐的主視圖是等腰三角形,俯視圖是圓,故B選項(xiàng)不合題意;C、三棱柱主視圖是一行兩個(gè)矩形,中間線為虛線,俯視圖是三角形,故C選項(xiàng)不合題意;D、球的主視圖和俯視圖都是圓,故D選項(xiàng)符合題意;故選:D.3.如圖是某幾何體的三視圖,該幾何體是(    A.長(zhǎng)方體 B.三棱柱 C.三棱錐 D.圓錐【答案】B【分析】根據(jù)俯視圖判定幾何體可能是三棱柱或三棱錐,根據(jù)主視圖判定為三棱柱.【詳解】根據(jù)俯視圖判定幾何體可能是三棱柱或三棱錐,根據(jù)主視圖判定為三棱柱.故選B4.下列幾何體的主視圖和俯視圖完全相同的是(    A.圓錐 B.圓柱 C.三棱柱 D.正方體【答案】D【分析】依題意,主視圖、俯視圖是分別從物體正面、上面看,所得到的圖形.【詳解】A、圓錐的主視圖是等腰三角形,俯視圖是圓,故A選項(xiàng)不合題意;B、圓柱主視圖是矩形,俯視圖是圓,故B選項(xiàng)不合題意;C、三棱柱主視圖是一行兩個(gè)矩形,俯視圖是三角形,故C選項(xiàng)不合題意;D、正方體主視圖和俯視圖都為正方形,故D選項(xiàng)符合題意;故選:D.5.一張水平放置的桌子上擺放著若干個(gè)碟子,其三視圖如圖所示,則這張桌子上共有碟子的個(gè)數(shù)為( ?。?/span>A.10 B.12 C.14 D.18【答案】B【分析】從俯視圖看只有三列碟子,主視圖中可知左側(cè)碟子有6個(gè),右側(cè)有2個(gè),根據(jù)三視圖的思路可解答該題.【詳解】解:從俯視圖可知該桌子共擺放著三列碟子.主視圖可知左側(cè)碟子有6個(gè),右側(cè)有2個(gè),而左視圖可知左側(cè)有4個(gè),右側(cè)與主視圖的左側(cè)碟子相同,共計(jì)12個(gè),故選:B.6.將3個(gè)完全相同的長(zhǎng)方體按如圖方式擺放,其中每個(gè)長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高分別為10,6,1,則這3個(gè)長(zhǎng)方體組成的圖形左視圖面積為(    A.10 B.18 C.30 D.60【答案】C【分析】求出左視圖為長(zhǎng)為10,寬為3的長(zhǎng)方形,即可求得面積.【詳解】解:根據(jù)幾何體可以得到,這3個(gè)長(zhǎng)方體組成的圖形左視圖為長(zhǎng)為10,寬為3的長(zhǎng)方形,左視圖的面積為故答案為C.7.下列四幅圖中,能表示兩棵樹(shù)在同一時(shí)刻太陽(yáng)光下的影子的圖是(    A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)平行投影的意義和性質(zhì),得出影子與實(shí)物的位置和大小關(guān)系得出答案.【詳解】解:太陽(yáng)光下的影子,同一時(shí)刻,樹(shù)高和影長(zhǎng)成正比例,且影子的位置在物體的統(tǒng)一方向上可知,選項(xiàng)C中的圖形比較符合題意;故選C.8.矩形紙片在平行投影下的正投影不可能是(  A.矩形 B.平行四邊形 C.線段 D.點(diǎn)【答案】D【分析】根據(jù)平行投影的特點(diǎn):在同一時(shí)刻,平行物體的投影仍舊平行,即可得出答案.【詳解】解:在同一時(shí)刻,平行物體的投影仍舊平行.得到的應(yīng)是平行四邊形或特殊的平行四邊形.故長(zhǎng)方形的正投影不可能是點(diǎn),故選:D.9.如圖,正方形紙板的一條對(duì)角線重直于地面,紙板上方的燈(看作一個(gè)點(diǎn))與這條對(duì)角線所確定的平面垂直于紙板,在燈光照射下,正方形紙板在地面上形成的影子的形狀可以是(   
 A. B. C. D.【答案】D【分析】因?yàn)橹行耐队拔矬w的高和影長(zhǎng)成比例,正確的區(qū)分中心投影和平行投影,依次分析選項(xiàng)即可找到符合題意的選項(xiàng)【詳解】因?yàn)檎叫蔚膶?duì)角線互相垂直,且一條對(duì)角線垂直地面,光源與對(duì)角線組成的平面垂直于地面,則有影子的對(duì)角線仍然互相垂直,且由于光源在平板的的上方,則上方的邊長(zhǎng)影子會(huì)更長(zhǎng)一些,故選D 10.下列現(xiàn)象中,屬于中心投影的是(  )A.白天旗桿的影子 B.陽(yáng)光下廣告牌的影子C.舞臺(tái)上演員的影子 D.中午小明跑步的影子【答案】C【分析】根據(jù)中心投影的意義和性質(zhì)解答.【詳解】A、白天旗桿的影子為平行投影,所以A選項(xiàng)不合題意;B、陽(yáng)光下廣告牌的影子為平行投影,所以B選項(xiàng)不合題意;C、舞臺(tái)上演員的影子中心投影,所以C選項(xiàng)符合題意;D、中午小明跑步的影子平行投影,所以D選項(xiàng)不合題意.故選:C.二、填空題11.如圖,該正方體的主視圖是_______形.【答案】正方【分析】根據(jù)主視圖為正面所看到的圖形進(jìn)而得出答案.【詳解】解:正方形的主視圖為正方形,故答案為正方.12.某立體圖形的三視圖中,主視圖是矩形,請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)符合題意的立體圖形名稱:_________.【答案】圓柱【分析】根據(jù)三視圖的定義求解即可.【詳解】解:圓柱的主視圖是矩形,故答案為:圓柱.13.在如圖所示的幾何體中,其三視圖中有三角形的是________.(填序號(hào))【答案】②③【分析】主視圖、左視圖、俯視圖是分別從物體正面、左面和上面看,所得到的圖形,據(jù)此作答.【詳解】①圓柱體的主視圖是矩形,左視圖是矩形,俯視圖是圓,②圓錐的主視圖、左視圖是等腰三角形,俯視圖是帶有圓心的圓,③三棱錐的主視圖、左視圖是矩形,俯視圖是三角形,④球的三視圖完全相同,都是圓.∴其三視圖中有三角形的是②③.故答案為:②③.14.從三個(gè)方向看所得到的圖形都相同的幾何體是 __________ (寫(xiě)出一個(gè)即可)【答案】球(答案不唯一)【分析】根據(jù)三視圖的特征即可確定符合題意的幾何體.【詳解】解:球體的三視圖均為圓,
故答案為:球體(答案不唯一).15.在同一時(shí)刻,測(cè)得身高的小明同學(xué)的影長(zhǎng)為,同時(shí)測(cè)得一根旗桿的影長(zhǎng)為,那么這根旗桿的高度為_(kāi)___________________【答案】12【分析】根據(jù)同時(shí)同地物高與影長(zhǎng)成比例列式計(jì)算即可得解.【詳解】解:設(shè)旗桿高度為xm,
由題意得,,解得:x=12.
故答案為:12.三、解答題16.如圖是某校校史榮譽(yù)室的正方形網(wǎng)格平面圖,實(shí)線表示墻體或門.在點(diǎn)處安裝了360度旋轉(zhuǎn)攝像頭,由于墻體的的遮擋,陰影部分無(wú)法監(jiān)控,這部分無(wú)法監(jiān)控到的區(qū)域通常稱為監(jiān)控盲區(qū).(1)小紅同學(xué)進(jìn)入校史榮譽(yù)室隨意參觀,站在監(jiān)控盲區(qū)的概率是多少?(2)為了監(jiān)控效果更好,使得監(jiān)控盲區(qū)最小,請(qǐng)你幫助學(xué)校在墻體上重新設(shè)計(jì)攝像頭安裝的位置,畫(huà)出示意圖,并說(shuō)明理由.【答案】(1);(2)見(jiàn)詳解【分析】(1)分別求出榮譽(yù)室面積和盲區(qū)面積,再利用概率公式,即可求解;(2)把攝像頭安裝在AB的中點(diǎn)處,計(jì)算出監(jiān)控盲區(qū)的面積,然后把攝像頭安裝在AB的其他位置,表達(dá)出監(jiān)控盲區(qū)的面積,即可得到結(jié)論.【詳解】解:(1)設(shè)小正方形的邊長(zhǎng)為1,∴榮譽(yù)室面積=2×2+2×2+2×6=20,盲區(qū)面積=2×2-×2×1=3,∴站在監(jiān)控盲區(qū)的概率=3÷20=;(2)如圖所示:攝像頭安裝在AB的中點(diǎn)處,監(jiān)控盲區(qū)的面積最小,此時(shí),監(jiān)控盲區(qū)面積=2××1×2=2,若攝像頭不安裝在AB的中點(diǎn)處,則監(jiān)控盲區(qū)面積=×(CM+2)×2>2.17.如圖,一棵被大風(fēng)吹折的大樹(shù)在處斷裂,樹(shù)梢著地.經(jīng)測(cè)量,折斷部分與地面的夾角,樹(shù)干在某一時(shí)刻陽(yáng)光下的影長(zhǎng)米,而在同時(shí)刻身高米的人的影子長(zhǎng)為米.求大樹(shù)未折斷前的高度(精確到米). (參考數(shù)據(jù):)【答案】【分析】 利用比例式求得BC的長(zhǎng),然后在Rt△ACB中求得AB的長(zhǎng),兩者相加即可得到鐵塔的高度.【詳解】 解:依題意,得中,(米)(米)答:大樹(shù)未折斷前的高度為18.實(shí)驗(yàn)學(xué)校某班開(kāi)展數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”測(cè)量活動(dòng).有兩座垂直于水平地面且高度不一的圓柱,兩座圓柱后面有一斜坡,且圓柱底部到坡腳水平線的距離皆為.王詩(shī)嬑觀測(cè)到高度矮圓柱的影子落在地面上,其長(zhǎng)為;而高圓柱的部分影子落在坡上,如圖所示.已知落在地面上的影子皆與坡腳水平線互相垂直,并視太陽(yáng)光為平行光,測(cè)得斜坡坡度,在不計(jì)圓柱厚度與影子寬度的情況下,請(qǐng)解答下列問(wèn)題:(1)若王詩(shī)嬑的身高為,且此刻她的影子完全落在地面上,則影子長(zhǎng)為多少(2)猜想:此刻高圓柱和它的影子與斜坡的某個(gè)橫截面一定同在一個(gè)垂直于地面的平面內(nèi).請(qǐng)直接回答這個(gè)猜想是否正確?(3)若同一時(shí)間量得高圓柱落在坡面上的影子長(zhǎng)為,則高圓柱的高度為多少?    【答案】(1)120cm;(2)正確;(3)280cm【分析】(1)根據(jù)同一時(shí)刻,物長(zhǎng)與影從成正比,構(gòu)建方程即可解決問(wèn)題.(2)根據(jù)落在地面上的影子皆與坡腳水平線互相垂直,并視太陽(yáng)光為平行光,結(jié)合橫截面分析可得;(3)過(guò)點(diǎn)F作FG⊥CE于點(diǎn)G,設(shè)FG=4m,CG=3m,利用勾股定理求出CG和FG,得到BG,過(guò)點(diǎn)F作FH⊥AB于點(diǎn)H,再根據(jù)同一時(shí)刻身高與影長(zhǎng)的比例,求出AH的長(zhǎng)度,即可得到AB.【詳解】解:(1)設(shè)王詩(shī)嬑的影長(zhǎng)為xcm,由題意可得:,解得:x=120,經(jīng)檢驗(yàn):x=120是分式方程的解,王詩(shī)嬑的的影子長(zhǎng)為120cm;(2)正確,因?yàn)楦邎A柱在地面的影子與MN垂直,所以太陽(yáng)光的光線與MN垂直,則在斜坡上的影子也與MN垂直,則過(guò)斜坡上的影子的橫截面與MN垂直,而橫截面與地面垂直,高圓柱也與地面垂直,∴高圓柱和它的影子與斜坡的某個(gè)橫截面一定同在一個(gè)垂直于地面的平面內(nèi);(3)如圖,AB為高圓柱,AF為太陽(yáng)光,△CDE為斜坡,CF為圓柱在斜坡上的影子,過(guò)點(diǎn)F作FG⊥CE于點(diǎn)G,由題意可得:BC=100,CF=100,∵斜坡坡度,,∴設(shè)FG=4m,CG=3m,在△CFG中,,解得:m=20,∴CG=60,F(xiàn)G=80,∴BG=BC+CG=160,過(guò)點(diǎn)F作FH⊥AB于點(diǎn)H,∵同一時(shí)刻,90cm矮圓柱的影子落在地面上,其長(zhǎng)為72cm,FG⊥BE,AB⊥BE,F(xiàn)H⊥AB,可知四邊形HBGF為矩形,∴AH==200,∴AB=AH+BH=AH+FG=200+80=280,故高圓柱的高度為280cm.  

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